【备战】高考物理 5年高考真题精选与最新模拟 专题06 电场.doc

【备战2013】高考物理 5年高考真题精选与最新模拟 专题06 电场【2012高考真题精选】（2012重庆）空间中p、q两点处各固定一个点电荷，其中p点处为正电荷，p、q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则()ap、q两点处的电荷等量同种 ba点和b点的电场强度相同cc点的电势低于d点的电势 d负电荷从a到c，电势能减少（2012上海）11a、b、c三点在同一直线上，ab:bc=1:2，b点位于a、c之间，在b处固定一电荷量为q的点电荷。当在a处放一电荷量为q的点电荷时，它所受到的电场力为f；移去a处电荷，在c处放电荷量为-2q的点电荷，其所受电场力为 （ ）（a）-f/2（b）f/2（c）-f（d）f答案；b解析；根据库仑定律：，在a点放一电荷量为q的点电荷时：而在c处放电荷量为-2q的点电荷：，而lab:lbc=1:2，代入得：【考点定位】电场（2012上海）13当电阻两端加上某一稳定电压时，通过该电阻的电荷量为0.3c，消耗的电能为0.9j。为在相同时间内使0.6c的电荷量通过该电阻，在其两端需加的电压和消耗的电能分别是 （ ）（a）3v，1.8j （b）3v，3.6j （c）6v，l.8j （d）6v，3.6j（2012广东）19.图5是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有( )a.带正电的矿粉落在右侧b.电场力对矿粉做正功c.带负电的矿粉电势能变大d.带正电的矿粉电势能变小（2012山东）19图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子（ ）a带负电b在c点受力最大c在b点的电势能大于在c点的电势能d由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化（2012安徽）20. 如图1所示，半径为均匀带电圆形平板，单位面积带电量为，其轴线上任意一点（坐标为）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出： =2，方向沿轴。现考虑单位面积带电量为的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为的圆板，如图2所示。则圆孔轴线上任意一点（坐标为）的电场强度为 （ ）a. 2 b. 2 c. 2 d. 2（2012安徽）18.如图所示，在平面直角 中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点处的电势为0 v，点处的电势为6 v, 点处的电势为3 v, 则电场强度的大小为 （ ） a.200v/m b.200 v/m c.100 v/m d. 100 v/m【答案】a【解析】 有图可知cd的长度是，de长为3cm,即d到co 的0v等势线的电场线方向距离，。【考点定位】电场（2012大纲版全国卷）24.（16分）（注意：在试题卷上作答无效）如图，一平行板电容器的两个极板竖直放置，在两极板间有一带电小球，小球用一绝缘轻线悬挂于o点。先给电容器缓慢充电，使两级板所带电荷量分别为q和q，此时悬线与竖直方向的夹角为/6。再给电容器缓慢充电，直到悬线和竖直方向的夹角增加到/3，且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。第二次充电使电容器正极板增加的电荷量q= q- q=2q。【考点定位】考查平行板电容器、电场力、受力分析、电场强度与电势差关系及其相关知识。12. （2012海南）n（n1）个电荷量均为q(q0)的小球，均匀分布在半径为r的圆周上，示意如图。若移去位于圆周上p点的一个小球，则圆心o点处的电场强度大小为 ，方向 。（已知静电力常量为k）【答案】k 沿op指向p点【答案】由对称性可知，均匀分布在半径为r的圆周上n个带电小球在圆心o点处的电场强度大小为零。若移去位于圆周上p点的一个小球，剩余带电小球在圆心o点处产生的电场强度与p点小球在圆心o点产生的电场强度大小相等，方向相反。由点电荷电场强度公式可知，p点带电小球在圆心处产生的电场强度为k，方向沿op指向o点。若移去位于圆周上p点的一个小球，则圆心o点处的电场强度大小为k，方向沿op指向p点。【考点定位】此题考查电场叠加、点电荷电场强度公式及其相关知识。3. （2012海南）如图，直线上有o、a、b、c四点，ab间的距离与bc间的距离相等。在o点处有固定点电荷，已知b点电势高于c点电势。若一带负电电荷的粒子仅在电场力作用下先从c点运动到b点，再从b点运动到a点，则a.两过程中电场力做的功相等b.前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功c.前一过程中，粒子电势能不断减小d.后一过程中，粒子动能不断减小（2012福建）15、如图，在点电荷q产生的电场中，将两个带正电的试探电荷、分别置于a、b两点，虚线为等势线。取无穷远处为零电势点，若将、移动到无穷远的过程中外力克服电场力做的功相等，则下列说法正确的是aa点电势大于b点电势ba、b两点的电场强度相等c的电荷量小于的电荷量d在a点的电势能小于在b点的电势能【答案】c 【解析】 由点电荷形成的电场电场线分布规律可知a点的场强大于b点，再由电场线和电势的关系可知a点电势低于b点，所以答案a b均错；又因为两电荷移到无穷远处电场力做功一样，表明电势能相同，而uao于ubo点,所以q1的电量小于q2答案c正确。【考点定位】点电荷电场分布，电场线与电势高低的关系，电势差与电场力做功的关系。（2012江苏）2. 一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容c 和两极板间的电势差u 的变化情况是(a) c 和u 均增大(b) c 增大,u 减小(c) c 减小,u 增大(d) c 和u 均减小（2012江苏）1. 真空中,a、b 两点与点电荷q 的距离分别为r 和3r,则a、b 两点的电场强度大小之比为(a) 3 :1 (b) 1 :3(c) 9 :1 (d) 1 :9【答案】c【解析】由点电荷电场强度公式知，a、b两点电场强度大小之比为9:1，c正确。【考点定位】电场强度（2012天津）5 两个固定的等量异号电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中a点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受到静电力作用，则粒子在电场中a做直线运动，电势能先变小后变大b做直线运动，电势能先变大后变小c做曲线运动，电势能先变小后变大d做曲线运动，电势能先变大后变小（2012浙江）19、用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上而下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法正确的是a.摩擦使笔套带电b. 笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷c. 圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力d. 笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和【答案】abc【解析】摩擦使笔套带电，带电的笔套靠近圆环的时候，圆环反生静电感应，上下部分感应出等量的异号电荷，吸引过程中，圆环加速度向上，静电合力大于圆环重力；绝缘材料做出的笔套，自由电子无法移动，电荷无法立刻被综合，故abc正确【考点定位】静电感应，牛顿定律（2012江苏）15. (16 分)如图所示,待测区域中存在匀强电场和匀强磁场,根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场. 图中装置由加速器和平移器组成,平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成,极板长度为l、间距为d,两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反. 质量为m、电荷量为+q 的粒子经加速电压u0 加速后,水平射入偏转电压为u1 的平移器,最终从a 点水平射入待测区域. 不考虑粒子受到的重力.(1)求粒子射出平移器时的速度大小v1;(2)当加速电压变为4u0 时,欲使粒子仍从a 点射入待测区域,求此时的偏转电压u;(3)已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域,刚进入时的受力大小均为f. 现取水平向右为x 轴正方向,建立如图所示的直角坐标系oxyz. 保持加速电压为u0 不变,移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域,粒子刚射入时的受力大小如下表所示. 请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向.【解析】15.(1)设粒子射出加速器的速度为动能定理由题意得到（2）在第一个偏转电场中，设粒子运动时间为t加速度大小在离开时，竖直分速度竖直位移水平位移粒子在两偏转电场中粒子做匀速直线运动，经历时间也为t，竖直位移由题目意思得到粒子竖直总位移：解得则当加速电压为时，（a） 由沿x方向射入时受力情况可知：b平行于x 轴，且（b）由沿轴方向射入时受力情况可知：e与xoy平面平行则 f=2f,且，解得(c) 设电场方向与x轴方向夹角为，若b沿x方向，由沿z轴方向射入时的受力情况可得：解得即e与xoy 平面平行，且与x轴方向夹角为同理，若b沿-x方向e与xoy 平面平行，且与x轴方向夹角为【考点定位】动能定理 带电粒子在电场中的运动 力的合成【2011高考真题精选】（2011全国卷1第25）.（19分）如图，与水平面成45角的平面mn将空间分成i和ii两个区域。一质量为m、电荷量为q（q0）的粒子以速度从平面mn上的点水平右射入i区。粒子在i区运动时，只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用，电场强度大小为e；在ii区运动时，只受到匀强磁场的作用，磁感应强度大小为b，方向垂直于纸面向里。求粒子首次从ii区离开时到出发点的距离。粒子的重力可以忽略。【答案】设粒子第一次过mn时速度方向与水平方向成1角，位移与水平方向成2角且2=450，在电场中做类平抛运动， 则有：得出： 在电场中运行的位移:在磁场中做圆周运动，且弦切角为=1-2，得出：在磁场中运行的位移为：所以首次从ii区离开时到出发点的距离为：（2011天津第12题）（20分）回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。（1）当今医学成像诊断设备pet/ct堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射电子的同位素碳11为示踪原子，碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程。若碳11的半衰期为20min，经2.0h剩余碳11的质量占原来的百分之几？（结果取2位有效数字）（2）回旋加速器的原理如图，d1和d2是两个中空的半径为r的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f的交流电源上，位于d1圆心处的质子源a能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速，d1、d2置于与盒面垂直的磁感应强度为b的匀强磁场中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为p，求输出时质子束的等效电流i与p、b、r、f的关系式（忽略质子在电场中运动的时间，其最大速度远小于光速）（3）试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差是增大、减小还是不变？【答案】（1）核反应方程为设碳11原有质量为m0，经过t=2.0h剩余的质量为mt，根据半衰期定义，有：（2）设质子质量为m，电荷量为q，质子离开加速器时速度大小为v，由牛顿第二定律知：质子运动的回旋周期为：由回旋加速器工作原理可知，交变电源的频率与质子回旋频率相同，由周期t与频率f的关系可得：设在t时间内离开加速器的质子数为n，则质子束从回旋加速器输出时的平均功率输出时质子束的等效电流为：由上述各式得若以单个质子为研究对象解答过程正确的同样给分（3）方法一：设k（kn*）为同一盒子中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为rk，rk+1（rkrk+1），在相应轨道上质子对应的速度大小分别为vk，vk+1，d1、d2之间的电压为u，由动能定理知由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知，则整理得 因u、q、m、b均为定值，令，由上式得相邻轨道半径rk+1，rk+2之差同理 因为rk+2 rk，比较，得说明随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差减小方法二：设k（kn*）为同一盒子中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为rk，rk+1（rkrk+1），在相应轨道上质子对应的速度大小分别为vk，vk+1，d1、d2之间的电压为u由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知，故由动能定理知，质子每加速一次，其动能增量以质子在d2盒中运动为例，第k次进入d2时，被电场加速（2k1）次速度大小为同理，质子第（k+1）次进入d2时，速度大小为综合上述各式可得整理得，同理，对于相邻轨道半径rk+1，rk+2，整理后有由于rk+2 rk，比较，得说明随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差减小，用同样的方法也可得到质子在d1盒中运动时具有相同的结论。（2011广东第35题）、（18分）如图19（a）所示，在以o为圆心，内外半径分别为和的圆环区域内，存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场，内外圆间的电势差u为常量，,一电荷量为+q，质量为m的粒子从内圆上的a点进入该区域，不计重力。已知粒子从外圆上以速度射出，求粒子在a点的初速度的大小若撤去电场，如图19（b）,已知粒子从oa延长线与外圆的交点c以速度射出，方向与oa延长线成45角，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间在图19（b）中，若粒子从a点进入磁场，速度大小为，方向不确定，要使粒子一定能够从外圆射出，磁感应强度应小于多少？r【答案】 （1）由动能定理：uq=mv12-mv02 得：v0= （2）如右图：粒子在磁场中作圆周运动的半径为r，则r2=2()2 rv3b1qv2=m 由得：b1= t= t = 由 t =（3）由b2qv3=m 可知，b越小，r越大。与磁场边界相切的圆的最大半径为 r= 所以 b2【答案】（1）v0=（2）b1= t =（3）b2（2011北京理综第23题）（18分）利用电场和磁场，可以将比荷不同的离子分开，这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。如图所示的矩形区域acdg(ac边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场，a处有一狭缝。离子源产生的离子，经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于ga边且垂直于磁场的方向射入磁场，运动到ga边，被相应的收集器收集。整个装置内部为真空。已知被加速的两种正离子的质量分别是m1和m2(m1m2)，电荷量均为q。加速电场的电势差为u，离子进入电场时的初速度可以忽略。不计重力，也不考虑离子间的相互作用。(1)求质量为m1的离子进入磁场时的速率v1；(2)当磁感应强度的大小为b时，求两种离子在ga边落点的间距s；(3)在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响，实际装置中狭缝具有一定宽度。若狭缝过宽，可能使两束离子在ga边上的落点区域交叠，导致两种离子无法完全分离。设磁感应强度大小可调，ga边长为定值l，狭缝宽度为d，狭缝右边缘在a处。离子可以从狭缝各处射入磁场，入射方向仍垂直于ga边且垂直于磁场。为保证上述两种离子能落在ga边上并被完全分离，求狭缝的最大宽度。答案（1）动能定理 得 （2）由牛顿第二定律 ，利用式得离子在磁场中的轨道半径为别为 ， 两种离子在ga上落点的间距 （3）质量为m1的离子，在ga边上的落点都在其入射点左侧2r1处，由于狭缝的宽度为d，因此落点区域的宽度也是d。同理，质量为m2的离子在ga边上落点区域的宽度也是d。为保证两种离子能完全分离，两个区域应无交叠，条件为 利用式，代入式得 r1的最大值满足 得 求得最大值 【2010高考真题精选】1(2010重庆17)某电容式话筒的原理示意图如题18图所示，e为电源，r为电阻，薄片p和q为两金属基板。对着话筒说话时，p振动而q可视为不动。在p、q间距增大过程中，ap、q购车的电容器的电容增大bp上电荷量保持不变cm点的电势比n点的低dm点的电势比n点的高【答案】d【解析】电容式话筒与电源串联，电压保持不变。在p、q间距增大过程中，根据电容决定式得电容减小，又根据电容定义式得电容器所带电量减小，电容器的放电电流通过r的方向由m到n，所以m点的电势比n点的高。d正确2.(2010全国卷16)关于静电场，下列结论普遍成立的是a电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关b电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低c将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零d在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向3(2010北京18)用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。设两极板正对面积为s，极板间的距离为d,静电计指针偏角为。实验中，极板所带电荷量不变，若a.保持s不变，增大d,则变大b.保持s不变，增大d,则变小c.保持d不变，减小s,则变小d.保持d不变，减小s,则不变4.（2010上海物理9）三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点出的场强大小分别为、，电势分别为，则（a），（b），（c），（d），【答案】c【解析】根据电场线的疏密表示场强大小，沿电场线电势降落（最快），选c。本题考查电场线与场强与电势的关系。5（2010海南物理4）如右图， m、n和p是以为直径的半圈弧上的三点，o点为半圆弧的圆心，电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于m、n两点，这时o点电场强度的大小为；若将n点处的点电荷移至p点，则o点的场场强大小变为，与之比为60p n o m abcd12（2010海南物理11）利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘静电除尘器由金属管a和悬在管中的金属丝b组成，a和b分别接到高压电源正极和负极，其装置示意图如右图所示a、b之间有很强的电场，距b越近，场强_(填：“越大”或“越小”)。b附近的气体分子被电离成为电子和正离子，粉尘吸附电子后被吸附到_（填“a”或“b”）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中a b + 【答案】越大 a【解析】电极截面如图所示，由电场线可判断越靠近b场强越大；粉尘吸附电子后带负电，因此向正极a运动。（2010天津12）质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图，m、n为两块水平放置的平行金属极板，板长为l，板右端到屏的距离为d，且d远大于l，oo为垂直于屏的中心轴线，不计离子重力和离子在板间偏离oo的距离。以屏中心o为原点建立xoy直角坐标系，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。（1）设一个质量为m0、电荷量为q0的正离子以速度v0沿oo的方向从o点射入，板间不加电场和磁场时，离子打在屏上o点。若在两极板间加一沿+y方向场强为e的匀强电场，求离子射到屏上时偏离o点的距离y0;(2)假设你利用该装置探究未知离子，试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。上述装置中，保留原电场，再在板间加沿-y方向的匀强磁场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流，仍从o点沿oo方向射入，屏上出现两条亮线。在两线上取y坐标相同的两个光点，对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm，其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的，另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全相同，但入射速度都很大，且在板间运动时oo方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度。【答案】（1）离子在电场中受到的电场力离子获得的加速度离子在板间运动的时间到达极板右边缘时，离子在方向的分速度离子从板右端到达屏上所需时间离子射到屏上时偏离点的距离由上述各式，得（2）设离子电荷量为，质量为，入射时速度为，磁场的磁感应强度为，磁场对离子的洛伦兹力已知离子的入射速度都很大，因而离子在磁场中运动时间甚短，所经过的圆弧与圆周相比甚小，且在板间运动时，方向的分速度总是远大于在方向和方向的分速度，洛伦兹力变化甚微，故可作恒力处理，洛伦兹力产生的加速度是离子在方向的加速度，离子在方向的运动可视为初速度为零的匀加速直线运动，到达极板右端时，离子在方向的分速度离子飞出极板到达屏时，在方向上偏离点的距离当离子的初速度为任意值时，离子到达屏上时的位置在方向上偏离点的距离为，考虑到式，得由、两式得其中上式表明，是与离子进入板间初速度无关的定值，对两种离子均相同，由题设条件知，坐标3.24mm的光点对应的是碳12离子，其质量为，坐标3.00mm的光点对应的是未知离子，设其质量为，由式代入数据可得故该未知离子的质量数为14。【2009高考真题精选】1.（09年全国18）如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，o、m、n是y轴上的三个点，且om=mn，p点在y轴的右侧，mpon，则 （ ）a.m点的电势比p点的电势高b.将负电荷由o点移动到p点，电场力做正功c. m、n 两点间的电势差大于o、m两点间的电势差d.在o点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动2.（09全国卷19）图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子m、n质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将m、n从虚线上的o点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知o点电势高于c 点。若不计重力，则 （ ） a. m带负电荷，n带正电荷b. n在a点的速度与m在c点的速度大小相同c. n在从o点运动至a点的过程中克服电场力做功d. m在从o点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零3.（09北京16）某静电场的电场线分布如图所示，图中p、q两点的电场强度的大小分别为ep和eq，电势分别为up和uq，则 ( ) aepeq，upuq bepeq，upuqcepeq，upuqdepeq，upuq【答案】从图可以看出p点的电场线的密集程度大于q点的密集程度，故p点的场强大于q点的场强，因电场线的方向由p指向q，而沿电场线的方向电势逐渐降低， p点的电势高于q点的电势，故a项正确。【答案】a4.（09北京19）如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a（不计重力）以一定的初速度由左边界的o点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的o点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同初速度由o点射入，从区域右边界穿出，则粒子b ( ) a穿出位置一定在o点下方b穿出位置一定在o点上方c运动时，在电场中的电势能一定减小d在电场中运动时，动能一定减小 【答案】a粒子要在电场、磁场的复合场区内做直线运动，则该粒子一定做匀速直线运动，故对粒子a有：bqv=eq 即只要满足e =bv无论粒子带正电还是负电，粒子都可以沿直线穿出复合场区，当撤去磁场只保留电场时，粒子b由于电性不确定，故无法判断从o点的上方或下方穿出，故ab错误；粒子b在穿过电场区的过程中必然受到电场力的作用而做类似于平抛的运动，电场力做正功，其电势能减小，动能增大，故c项正确d项错误。【答案】c5.（09北京20）图示为一个内、外半径分别为r1和r2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为。取环面中心o为原点，以垂直于环面的轴线为x轴。设轴上任意点p到o点的的距离为x，p点电场强度的大小为e。下面给出e的四个表达式（式中k为静电力常量），其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的场强e，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，e的合理表达式应为 （ ）abcd6.（09上海物理3）两带电量分别为q和q的点电荷放在x轴上，相距为l，能正确反映两电荷连线上场强大小e与x关系的是图 （ ）【答案】由等量异种点电荷的电场强度的关系可知，在两电荷连线中点处电场强度最小，但不是零，从两点电荷向中点电场强度逐渐减小，因此a正确。【答案】a7.（09上海物理7）位于a、b处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则 （ ）aa点和b点的电场强度相同b正电荷从c点移到d点，电场力做正功c负电荷从a点移到c点，电场力做正功d正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电势能先减小后增大8.（09广东物理6）如图所示，在一个粗糙水平面上，彼此靠近地放置两个带同种电荷的小物块。由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终停止。在物块的运动过程中，下列表述正确的是 （ ）a两个物块的电势能逐渐减少b物块受到的库仑力不做功c两个物块的机械能守恒d. 物块受到的摩擦力始终小于其受到的库仑力9.（09天津5）如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，m、n为板间同一电场线上的两点，一带电粒子（不计重力）以速度vm经过m点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vn折回n点。则（ ）a.粒子受电场力的方向一定由m指向nb.粒子在m点的速度一定比在n点的大c.粒子在m点的电势能一定比在n点的大d.电场中m点的电势一定高于n点的电势10.（09四川20）如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方o点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度v1从m点沿斜面上滑，到达n点时速度为零，然后下滑回到m点，此时速度为v2（v2v1）。若小物体电荷量保持不变，omon，则 （ ）a小物体上升的最大高度为b从n到m的过程中，小物体的电势能逐渐减小c从m到n的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功d从n到m的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小【答案】设斜面倾角为、上升过程沿斜面运动的最大距离为l。因为omon，则mn两点电势相等，小物体从m到n、从n到m电场力做功均为0。上滑和下滑经过同一个位置时，垂直斜面方向上电场力的分力相等，则经过相等的一小段位移在上滑和下滑过程中电场力分力对应的摩擦力所作的功均为相等的负功，所以上滑和下滑过程克服电场力产生的摩擦力所作的功相等、并设为w1。在上滑和下滑过程，对小物体，应用动能定理分别有：mgsinlmgcoslw1和mgsinlmgcoslw1，上两式相减可得sinl，a对；由omon，可知电场力对小物体先作正功后作负功，电势能先减小后增大，bc错；从n到m的过程中，小物体受到的电场力垂直斜面的分力先增大后减小，而重力分力不变，则摩擦力先增大后减小，在此过程中小物体到o的距离先减小后增大，根据库仑定律可知小物体受到的电场力先增大后减小，d对。【答案】ad11.（09江苏物理8）空间某一静电场的电势在轴上分布如图所示，轴上两点b、c点电场强度在方向上的分量分别是、，下列说法中正确的有 （ ） a的大小大于的大小 b的方向沿轴正方向 c电荷在点受到的电场力在方向上的分量最大 d负电荷沿轴从移到的过程中，电场力先做正功，后做负功（09广东理科基础12）关于同一电场的电场线，下列表述正确的是 （ ） a电场线是客观存在的 b电场线越密，电场强度越小 c沿着电场线方向，电势越来越低d电荷在沿电场线方向移动时，电势能减小【答案】电场是客观存在的，而电场线是假想的，a错；电场线越密的地方电场越大b错；沿着电场线的方向电势逐渐降低c对；负电荷沿着电场线方向移动时电场力做负功电势能增加d错。【答案】c（09东理科基础16）如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹。m和n是轨迹上的两点，其中m点在轨迹的最右点。不计重力，下列表述正确的是（ ）a粒子在m点的速率最大b粒子所受电场力沿电场方向c粒子在电场中的加速度不变d粒子在电场中的电势能始终在增加（09山东20）如图所示，在x轴上关于原点o对称的两点固定放置等量异种点电荷+q和-q，x轴上的p点位于的右侧。下列判断正确的是 （ ）a在x轴上还有一点与p点电场强度相同b在x轴上还有两点与p点电场强度相同c若将一试探电荷+q从p点移至o点，电势能增大d若将一试探电荷+q从p点移至o点，电势能减小【答案】根据等量正负点电荷的电场分布可知，在x轴上还有一点与p点电场强度相同，即和p点关于o点对称，a正确。若将一试探电荷+q从p点移至o点，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大。一般规定无穷远电势为零，过0点的中垂线电势也为零，所以试探电荷+q在p点时电势能为负值，移至o点时电势能为零，所以电势能增大，c正确。【答案】ac（09安徽18.）在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中 （ ）a. 先作匀加速运动，后作匀减速运动b. 先从高电势到低电势，后从低电势到高电势c. 电势能与机械能之和先增大，后减小accdod. 电势能先减小，后增大【答案】由于负电荷受到的电场力是变力，加速度是变化的。所以a错；由等量正电荷的电场分布知道，在两电荷连线的中垂线o点的电势最高，所以从b到a，电势是先增大后减小，故b错；由于只有电场力做功，所以只有电势能与动能的相互转化，故电势能与机械能的和守恒，c错；由b到o电场力做正功，电势能减小，由o到d电场力做负功，电势能增加，d对。【答案】d（09福建15）如图所示，平行板电容器与电动势为e的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于容器中的p点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 （ ）a.带点油滴将沿竖直方向向上运动 b.p点的电势将降低c.带点油滴的电势将减少 d.若电容器的电容减小，则极板带电量将增大（09浙江16）如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为的相同小球，小球之间用劲度系数均为的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时，每根弹簧长度为 已知静电力常量为，若不考虑弹簧的静电感应，则每根弹簧的原长为 （ ）a b c df23f13【答案】第三个小球受三个力的作用，它们的关系是，得【答案】c（09浙江20）空间存在匀强电场，有一电荷量、质量的粒子从点以速率射入电场，运动到点时速率为。现有另一电荷量、质量的粒子以速率仍从点射入该电场，运动到点时速率为。若忽略重力的影响，则 （ ）a在、三点中，点电势最高b在、三点中，点电势最高c间的电势差比间的电势差大d间的电势差比间的电势差小（09江苏物理1）两个分别带有电荷量和+的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为的两处，它们间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为 （ ）a b c d【答案】本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题。接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+q，距离又变为原来的，库仑力为，所以两球间库仑力的大小为，c项正确。如两球原来带正电，则接触各自带电均为+2q。【答案】c（09山东25）（18分）如图甲所示，建立oxy坐标系，两平行极板p、q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴间右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在03t时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）。已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时，刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、l、l0、b为已知量。（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）（1）求电压u的大小。（2）求时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。（3）何时把两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。图甲图乙【答案】（1）时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，时刻刚好从极板边缘射出，在y轴负方向偏移的距离为，则有联立以上三式，解得两极板间偏转电压为。（2）时刻进入两极板的带电粒子，前时间在电场中偏转， 后时间两极板没有电场，带电粒子做匀速直线运动。带电粒子沿x轴方向的分速度大小为带电粒子离开电场时沿y轴负方向的分速度大小为带电粒子离开电场时的速度大小为设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为r，则有联立式解得。（3）时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短。带电粒子离开磁场时沿y轴正方向的分速度为，设带电粒子离开电场时速度方向与y轴正方向的夹角为，则，联立式解得，带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示，圆弧所对的圆心角为，所求最短时间为,带电粒子在磁场中运动的周期为，联立以上两式解得。（09安徽23）如图所示，匀强电场方向沿轴的正方向，场强为。在点有一个静止的中性微粒，由于内部作用，某一时刻突然分裂成两个质量均为的带电微粒，其中电荷量为的微粒1沿轴负方向运动，经过一段时间到达点。不计重力和分裂后两微粒间的作用。试求（1）分裂时两个微粒各自的速度；（2）当微粒1到达（点时，电场力对微粒1做功的瞬间功率；（3）当微粒1到达（点时，两微粒间的距离。【答案】（1），方向沿y正方向（2）（3）2【答案】（1）微粒1在y方向不受力，做匀速直线运动；在x方向由于受恒定的电场力，做匀加速直线运动。所以微粒1做的是类平抛运动。设微粒1分裂时的速度为v1，微粒2的速度为v2则有：在y方向上有- （0, -d）（d,0）xeyvxvy在x方向上有-根号外的负号表示沿y轴的负方向。中性微粒分裂成两微粒时，遵守动量守恒定律，有方向沿y正方向。（2）设微粒1到达（0，-d）点时的速度为v，则电场力做功的瞬时功率为其中由运动学公式所以（3）两微粒的运动具有对称性，如图所示，当微粒1到达（0，-d）点时发生的位移则当微粒1到达（0，-d）点时，两微粒间的距离为（09福建21）如图甲，在水平地面上固定一倾角为的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为e、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q（q0）的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。（1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1（2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功w；（3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小，vm是题中所指的物理量。（本小题不要求写出计算过程）【答案】（1）; （2）; (3) 【答案】本题考查的是电场中斜面上的弹簧类问题。涉及到匀变速直线运动、运用动能定理处理变力功问题、最大速度问题和运动过程分析。（1）滑块从静止释放到与弹簧刚接触的过程中作初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，则有 qe+mgsin=ma 联立可得 （2）滑块速度最大时受力平衡，设此时弹簧压缩量为，则有 从静止释放到速度达到最大的过程中，由动能定理得 联立可得 s（3）如图 （09福建22） 分)图为可测定比荷的某装置的简化示意图，在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小b=2.010-3t,在x轴上距坐标原点l=0.50m的p处为离子的入射口，在y上安放接收器，现将一带正电荷的粒子以v=3.5104m/s的速率从p处射入磁场，若粒子在y轴上距坐标原点l=0.50m的m处被观测到，且运动轨迹半径恰好最小，设带电粒子的质量为m,电量为q,不记其重力。（1）求上述粒子的比荷；（2）如果在上述粒子运动过程中的某个时刻，在第一象限内再加一个匀强电场，就可以使其沿y轴正方向做匀速直线运动，求该匀强电场的场强大小和方向，并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场；（3）为了在m处观测到按题设条件运动的上述粒子，在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内，求此矩形磁场区域的最小面积，并在图中画出该矩形。答案（1）=4.9c/kg（或5.0c/kg）；（2） ； （3）【答案】第（1）问本题考查带电粒子在磁场中的运动。第（2）问涉及到复合场（速度选择器模型）第（3）问是带电粒子在有界磁场（矩形区域）中的运动。（1）设粒子在磁场中的运动半径为r。如图甲，依题意m、p连线即为该粒子在磁场中作匀速圆周运动的直径，由几何关系得 由洛伦兹力提供粒子在磁场中作匀速圆周运动的向心力，可得 联立并代入数据得=4.9c/kg（或5.0c/kg） （2）设所加电场的场强大小为e。如图乙，当粒子子经过q点时，速度沿y轴正方向，依题意，在此时加入